Matemática Ensino Médio – 1°Ano Coordenadas Cartesianas Matemática, 1ª série Coordenadas Cartesianas Competências e Habilidades • Localizar pontos no plano cartesiano. •Interpretar informações pertinentes a outros campos de conhecimento além da Matemática, apresentadas por meio de coordenadas cartesianas. Matemática, 1ª série Coordenadas Cartesianas Duração • 04 a 06 aulas. Material Necessário • Cópias das cartelas de Batalha Naval; ficha de acompanhamento; jogo da velha de coordenadas cartesianas. Matemática, 1ª série Coordenadas Cartesianas Procedimento Metodológico ATIVIDADE I Iniciar a aula fazendo o seguinte questionamento aos alunos: imagine que a diretora de sua escola viesse chamar uma colega sua de sala, e a professora dissesse que a aluna procurada estava sentada na 3a fila. A aluna procurada era Paula. Com apenas a informação de que ela estava na 3a fila, a diretora saberia quem era Paula? Ver figura. Espera-se que os alunos percebam que são necessárias duas informações para que a aluna certa seja localizada. Matemática, 1ª série Coordenadas Cartesianas Imagem: SEE-PE Coordenadas Cartesianas Matemática, 1ª série Coordenadas Cartesianas Batalha Naval Assim como no exemplo, outras situações do dia a dia necessitam de coordenadas. Nos mapas de rua que vêm na lista telefônica, as informações são cruzadas por letras e números. Em Geografia, há coordenadas geográficas de latitude e de longitude. Para fazer os alunos compreenderem essas coordenadas, sugerimos as atividades seguintes, baseadas no jogo batalha naval. Matemática, 1ª série Coordenadas Cartesianas Batalha naval Imagem: "Batalha Naval de Riachuelo" de Victor Meirelles / United States Public Domain • Promova uma rodada de batalha naval. Batalha naval Em seguida, peça que respondam: •O que precisamos informar para cada jogada? •Se mudarmos a ordem das informações, isso altera a jogada? Por exemplo, um navio que esteja na posição (A, 3) estará na mesma posição em (3, A)? Batalha Naval • Troque de malha. Solicite que os alunos considerem cada ponto da malha como uma embarcação. Quais jogadas devem ser feitas para afundar todas as embarcações, considerando as intersecções da malha? -15 -14 -13 -12 -11 -10 -9 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 1 Imagem: SEE-PE A B C D E F G H I J K L M N O 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 • Peça que os alunos verifiquem se, trocando a ordem das informações, os pontos não se alteram. • Passe, então, para a malha 4. 9 9 8 8 7 7 6 6 5 5 4 4 3 3 2 2 1 1 -9-9-8-8-7-7-6-6-5-5-4-4-3-3-2-2-1-1 0 1 1 2 2 3 3 44 5 5 6 6 7 7 8 8 9 9 -1 -1 -2 -2 -3 -3 -4 -4 -5 -5 -6 -6 -7 -7 -8 -8 -9 -9 Imagem: SEE-PE O Referencial Cartesiano Constituído de dois eixos •Eixo horizontal: ABSCISSAS-Ox; •Eixo vertical: ORDENADAS – Oy Obs.: 1.o ponto O corresponde a zero nos dois eixos, e é chamado “origem do sistema”; 2. os eixos são “eixos reais”; 9 9 8 8 7 7 6 6 5 5 4 4 3 3 2 2 1 1 -9-9-8-8-7-7-6-6-5-5-4-4-3-3-2-2-1-1 0 1 1 2 2 3 3 44 5 5 6 6 7 7 8 8 9 9 -1 -1 -2 -2 -3 -3 -4 -4 -5 -5 -6 -6 -7 -7 -8 -8 -9 -9 Imagem: SEE-PE O Referencial Cartesiano 4. os números do par (x, y) são as coordenadas do ponto e indicam o deslocamento do ponto pelos eixos, a partir da origem; 5. os eixos dividem o plano em 4 partes: QUADRANTES. II quadrante P 99 88 77 66 55 44 33 22 11 I quadrante Imagem: SEE-PE 3. a cada ponto do plano, associamos um único par ordenado e vice-versa; 0 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 8 89 9 -9-9-8-8-7-7-6-6-5-5-4-4-3-3-2-2-1-1 0 -1 -1 -2 -2 -3 -3 -4 -4 -5 -5 -6 -6 -7 -7 -8 -8 -9 -9 III quadrante IV quadrante IoQ: x>o e y>o IIoQ: x<o e y>o IIIoQ: x<0 e y<0 IVoQ: x>0 e y<0 Ox: (x, 0) Oy: (0, y) Origem O(0, 0) I quadrante x<0 x>0 y>0 y>0 99 88 77 66 55 44 33 22 11 0 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 8 89 9 -9-9-8-8-7-7-6-6-5-5-4-4-3-3-2-2-1-1 0 -1 -1 -2 -2 -3 -3 -4 -4 -5 -5 -6 -6 -7 -7 -8 -8 -9 III quadrante x<0 y<0 -9 IV quadrante x>0 y<0 Imagem: SEE-PE 6. dado um ponto P, qualquer, qual o sinal de suas coordenadas? II quadrante A(-3, 2) B(1, -2) C(-2, -4) D(4, 3) E(0, 4) 99 88 77 66 55 44 33 22 11 0 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 8 89 9 -9-9-8-8-7-7-6-6-5-5-4-4-3-3-2-2-1-1 0 -1 -1 -2 -2 -3 -3 -4 -4 -5 -5 -6 -6 -7 -7 -8 -8 -9 -9 F(-5, 0) Imagem: SEE-PE Exemplos: APLICAÇÕES 1. Sendo “P”(m, 5) um ponto no plano, determine “m” para que P esteja: a) no 1o quadrante; b) no 2o quadrante; c) no 3o quadrante; d) na bissetriz dos quadrantes ímpares b13; e) na bissetriz dos quadrantes pares b24. SOLUÇÕES 1. P(m, 5) 1o Quadrante x m Logo: m > 0 2. P(m, 5) 2o Quadrante x<0 y>0 x m, logo m < 0 3. P(m, 5) 3o quadrante x<0 y<0 Observe que a ordenada do ponto “P” é positiva, logo este ponto não poderá pertencer ao 3o quadrante. Qualquer ponto sobre a bissetriz dos quadrantes ímpares tem coordenadas iguais, ou seja, x = y. Logo m = 5. Imagem: SEE-PE 4. P(m, 5) bissetriz b13 5. P(m,5) bissetriz b24. Podemos pensar de forma análoga, apenas devemos observar que, nesses quadrantes, as coordenadas têm sinais contrários. Logo, um ponto qualquer nessa bissetriz tem x = - y. Então, m = -5. Distância entre dois pontos Podemos determinar a distância entre dois pontos em termos de suas coordenadas. Triângulo P1P2Q é retângulo em Q, e o segmento de reta P1P2 é a sua hipotenusa. Seus catetos medem (x2 – x1) e (y2 – y1). Usando o Teorema de Pitágoras, temos: P1 Q y1 x1 dP1P2 = (x2 – x1)2 +(y2 – y1)2 P2 y2 0 x2 Aplicação • Determine a hipotenusa do triângulo retângulo em A cujos vértices são os pontos A(1, 2), B(1, 4) e C(5, 2). Extra Jogo da velha no plano cartesiano Objetivos: • melhorar a percepção espacial; • desenvolver a ação exploratória; • desenvolver o raciocínio lógico; • desenvolver a formação de conceitos. Extra Material necessário: •02 dados icosaedros numerados de - 9 a 9 (construir com papel cartão); •um tabuleiro de plano cartesiano em geoplano 9 x 9 (construir com borracha EVA e cartolina); •marcadores coloridos (círculos de borracha EVA). Jogo 1 • Iniciar o jogo, sorteando quem começa. Podem jogar dois ou mais educandos. • Lançar os dois dados. Os números sorteados serão as coordenadas do ponto a ser marcado no tabuleiro. O jogador poderá escolher qual número corresponde a qual coordenada. Por exemplo, se saírem 2 e 1, ele escolherá o par (2, 1) ou (1, 2). Caso a jogada caia em um ponto preenchido, este poderá ser retirado pelo adversário. • Ganha o jogo quem conseguir primeiro uma linha de três pontos consecutivos na vertical, na horizontal ou na posição inclinada. • Tabuleiro 9 9 8 8 7 7 6 6 5 5 4 4 3 3 2 2 1 1 -9-9-8-8-7-7-6-6-5-5-4-4-3-3-2-2-1-1 0 1 1 2 2 3 3 44 5 5 6 6 7 7 8 8 9 9 -1 -1 -2 -2 -3 -3 -4 -4 -5 -5 -6 -6 -7 -7 -8 -8 -9 -9 Imagem: SEE-PE Jogo 1 -1 -2 -3 -4 -5 -6 -7 -8 -9 0 2 3 4 5 6 7 8 9 Imagem: MrBogus / GNU Free Documentation License Jogo • Dados Jogo 2 • Uma outra possibilidade é fazer o jogo com coordenadas geográficas, em que, sob o plano cartesiano, estaria o mapa-múndi, e as jogadas seriam dadas em função de latitude e de longitude. • Estabelecer que: latitude sul (-), norte(+) e longitude oeste(-) e leste (+) Imagem: Ktrinko / Creative Commons CC0 1.0 Universal Public Domain Dedication Bibliografia • Dante, Luiz Roberto. Matemática, Contexto e aplicações. São Paulo: Ática, 2010. • Rego, Rogéria Gaudência. Matemática. João Pessoa: Ed. Universitária-UFPE,1997. Tabela de Imagens Slide Autoria / Licença 5, 9, 10, 11, SEE-PE 12, 14, e 18 Link da Fonte Acervo SEE-PE Data do Acesso 15/02/2012 7 "Batalha Naval de Riachuelo" de Victor http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Batalh Meirelles / United States Public Domain a_riachuelo_victor_meirelles.jpg 13/02/2012 26 MrBogus / GNU Free Documentation License http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Icosae dro_desarrollado.PNG 13/02/2012 28 Ktrinko / Creative Commons CC0 1.0 Universal Public Domain Dedication http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Eckert 4.jpg 13/02/2012